液压伺服系统在汽轮机中的应用

设备安装

第15

卷　总第73期润滑油与燃料　　　　　　　　　与运行　　　　　　　　　　

Lubes&Fuels2005年　　第3期Operati液压伺服系统在汽轮机中的应用

宋亚斌,刘焕东

(,)

　　摘　要　,针对液压伺服系统在汽轮机中的应用,,来调节气压机的转速。

　汽轮机　PLC

　300　

万t/a重催装置到目前为止是兰州石化公司建造的最大的1套催化裂化装置。它将

(FRE)及总线(BUS)组成。此系统采用冗余结

构,分别嵌于主机架和辅机架上,总体连接图如图1所示。

重油进行催化裂化,分解成轻质产品及其它副产品。富气压缩机是这套装置的重要设备,它的主要作用是将分馏塔来的富气进行压缩,升压到工艺要求的指标后,将富气中碳含量低的气体及凝缩油分离出来,送到吸收稳定装置,产生液化气、干气、稳定汽油等产品。

气压机主要由蒸汽透平机和离心式压缩机组成。其中蒸汽透平机是引进德国西门子公司的背压式汽轮机,离心式压缩机由美国德勒塞兰公司提供。压缩机采用两级压缩,气体逐级压缩后,压力得到提高。气压机的控制系统由Dresser-Rand公司设计,该系统采用了GE公司90-70系

列的PLC(可编程控制器)。其中汽轮机的调节控制由西门子公司提供。　　①1　控制系统的构成

GE公司的控制系统

[1]

图1　机架连接图

　　由图1可见,2个相互冗余的机架之间通过GBC卡件进行数据交换,每个机架分别通过2块

主要由硬件系统和软

通讯卡与I/O模件进行通讯,I/O模件之间是串行通讯。用于防喘振控制的模拟量信号分别进入冗余机架的模拟量输入卡,保证了喘振控制的延续性。COMMUNICATION通讯卡采用双冗余结构,与DCS进行数据通讯。ETHERNET通讯卡连接交换机(ESW-401)与上位机连接,提供人机

①作者简介:宋亚斌,女,助理工程师,2002年毕业于甘肃工业大

件系统构成,硬件和软件相辅相承,使控制系统具有很高的可靠性。1.1　控制系统的硬件构成

硬件主要由操作站、控制站和现场仪表构成。操作站是1台IBM计算机。控制站由电源

(POWER)、主处理器(CPU)、通讯卡(ETHER2NET、COMM

)、输入/输出模块(I/O)、频率接收卡36

学工业自动化专业。现从事仪表维修工作。

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与运行

Operati

on

界面的数据显示和工艺控制的传输。1.2　控制系统的软件构成

合件中的回油线,控制油进入速关组合件,建立启动油和速关油,从而控制速关阀。速关阀上的行

程开关是位置传感器,检测速关阀的位置是开启还是关闭。　　速关阀位于汽缸前部,内部装有可拆卸的蒸汽滤网,可清洁蒸汽,防止蒸汽中的杂质损坏叶片。调节汽阀是用来调节进气量,进气量决定着汽轮机的转速和输出功率。

。控制油从油站出,(。先通过,开关油通过单向导(1839),扳动启动手阀建立启动油,启动油经过接口(F1)通过油线到速关阀活塞的前油缸,使活塞克服弹簧力,并压向活塞盘。松开启动手阀,此时控制油线的油压升高,单向导通阀关闭,压力控制阀(2014)受压导通,控制油通过阀(2014)建立起速关油,速关油压力将活塞盘推到试验活塞的终点位置,则速关阀开启

。

软件主要由GE提供的PLC应用软件(LM90-70)、通讯软件(HOSTCOMMUNICATION)及Dresser-Rand提供的OIW人机操作界面软件构

成。LM90-70软件运行在DOS的操作环境下,用于下位机控制程序的编制以及与下位机的通讯。上位机应用软件通过HOSTCOMMUNICA2TION与PLC进行通讯,并为OIW人机界面提供

数据。OIW软件包括通讯驱动程序(ComTask)、历史趋势、数据库及Designminiccreationprogram等组成。测、控制、1.3　1)电源模块模块、通讯模块、频率接收

模块及总线采用冗余控制。

2)输入/输出模块是可编程的智能型模块,可以用手操器进行编程组态。

3)数字模块具有双重功用,既可以组态为输入模块,也可以组态为输出模块。

4)I/O模块可以被强制,避免正常维护中的工作干扰被控过程。2　汽轮机的液压调节系统

这套汽轮机采用电液调节系统

[2]

。它是将

电信号转换成液压信号后,由液压执行机构调节汽门的开度。液压伺服系统包括汽轮机的供油系统和液压执行机构两部分。供油系统除了给轴承润滑和冷却以外,还需供给压力较高的控制油来保证调节系统和保护装置的正常动作。液压执行机构由速关组合件、油动机、电/液转换器及位置传感器等组成。其作用是控制3个速关阀和2个汽门。速关阀是汽轮机运转的先决条件。只有速关阀全开时,汽轮机才允许被冲转。当发生紧急问题或气压机需要紧急停车时,可以立即关闭速关阀,以达到紧急停车保护机组的目的。转速主要是通过调节汽门的开度,控制蒸汽量的大小来调节的。2.1　速关阀的控制

汽轮机启动是指开启速关阀,速关阀的油路控制如图2所示。启动系统是由速关组合件中的电磁阀(2225,2226)和速关阀(2300)组成。电磁阀用于开启速关阀,即电磁阀带电,关闭速关组

[3]

图2　速关阀油路控制图

2.2　汽门的控制

调速器根据实际工况的要求送出控制信号,电/液转换器将4～20mA的电信号转换成液压信号,通过油动机调节控制油控制汽门的开度,即可调节速度的大小。

下面将结合油路控制图3来分析汽门的调节:

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